CONFERENCIA INTERNACIONAL: Los Sistemas de Automatización y Control Aplicaciones para reducir el consumo energético en los edificios.

Transcripción

1 CONCIENCIA ECOLÓGICA CONFERENCIA INTERNACIONAL: Los Sistemas de Automatización y Control Aplicaciones para reducir el consumo energético en los edificios.

2 Agradecimientos

3 César Martínez Fernández INGENIERO EN TELECOMUNICACIONES (Universidad Politécnica de Madrid, España) PROFESOR MÁSTER EN TECNOLOGÍAS DE CONTROL, DOMÓTICA Y CONTROL DE GRANDES INSTALACIONES. (Universidad Politécnica de Madrid) (Universidad de Valencia) (Universidad de Sevilla) (Universidad de Alicante) (Universidad Europea de Madrid) DIRECTOR TECNICO Y SOCIO FUNDADOR DE LA EMPRESA ISDE

4 CUÁL ES LA ENERGÍA MAS LIMPIA? Pasado Futuro Combustibles fósiles Energías renovables AQUELLA QUE NO SE CONSUME

5 PERFIL DE ISDE PRODUCTOS OEM Fabricante de Productos para Sistemas Control DOMÓTICA INMÓTICA URBÓTICA

6 PERFIL DE ISDE INICIOS DE LA COMPAÑIA Empresa fundada hace más de 17 años en 1994 con el único objetivo de diseñar y fabricar equipos electrónicos destinados a la automatización de viviendas y edificios. Desde sus inicios ha basado sus productos en el protocolo estándar LonWorks (ISO-14908) para poder interactuar con otros fabricantes complementarios y no crear clientes cautivos. Dispone de un equipo humano altamente cualificado certificado por la creadora de la tecnología Echelon como LonWorks Independent Developer (LID). International Organization for Standardization International Electrotechnical Commission Miembro fundador de la asociación LonMark España, miembro de LonMark Internacional y miembro de la asociación española de domótica (CEDOM). ISDE actualmente es la empresa con más personas certificadas por LonMark Internacional en España y el tercero en Europa.

7 PERFIL DE ISDE UN FABRICANTE PIONERO ISDE comienza a fabricar productos LonWorks solo dos años más tarde de la creación del primer equipo Lonworks en Ha realizado proyectos europeos de investigación con grandes multinacionales como Telefónica. Colabora con las universidades politécnicas de Madrid, Valencia, Alicante, Europea de Madrid y Sevilla en la elaboración de cursos, masters y proyectos de investigación. Pertenece a los principales comités de normalización española para estar al día de la tecnología y su evolución. Ganador de los premios Casadomo a la mejor solución LonWorks del En sus nuevos controladores touch utiliza el mismo sistema y los chips del el Iphone de Apple. Colaboración con los ganadores del premio internacional de Cisco Developer 2009 con Building Automation Service. Mejor instalación domótica concedido por la Comunidad de Madrid 2009.

8 PERFIL DE ISDE GAMA DE PRODUCTOS DOMÓTICA Centrales domóticas: funciones básicas de control y supervisión de alarmas técnicas por teléfono. Sistemas comunitarios de domótica: centrales domóticas supervisadas en conserjería y con posibilidad completa de ampliación en las zonas comunes (Control por internet, control SMS, control de accesos, iluminación común, etc). Sistemas domóticos modulares: sistema distribuido para vivienda unifamiliar aislada con todas las funcionalidades posibles: iluminación, climatización, persianas, alarmas, pantallas táctiles, web, SMS, etc.

9 PERFIL DE ISDE GAMA DE PRODUCTOS INMÓTICA Sistemas inmóticos de control de edificios: sistema distribuido con todo tipo de funcionalidades y para todo tipo de edificios terciarios o industriales. Hoteles Edificios de Oficinas Colegios Hospitales Centros Comerciales. Sistemas de Gestión Energética de Edificios (BEM): Soluciones aplicadas a la eficiencia energética en edificios. (Medida, Análisis, Ahorro e información consumos) Edificios Nuevos Edificios Construidos

10 PERFIL DE ISDE GAMA DE PRODUCTOS URBÓTICA Sistema integrado de Telegestión de Alumbrado Exterior: sistema distribuido de control remoto para ahorro de energía en instalaciones de alumbrado exterior existentes. (SIN OBRAS) Riego Fuentes HASTA un 60% de ahorro eléctrico

11 DONDE SE APLICAN? EJEMPLOS 226 PISOS DE PROMOCIÓN REALIA ARROYOMOLINOS MADRID (ESPAÑA) 48 VIVIENDAS DE LUJO ALTOS DEL HIPODROMO MADRID (ESPAÑA)

12 DONDE SE APLICAN? EJEMPLOS OCEANIA RESORT RESIDENCES ARUBA (REINO DE LOS PAISES BAJOS) RESORT DE 200 APARTAMENTOS COLOMBO S RESORT STARWOOD HOTELS MADEIRA (PORTUGAL) 400 HABITACIONES Y APARTAMENTOS

13 DONDE SE APLICAN? EJEMPLOS CENTRO CULTURAL GABRIELA MISTRAL SANTIAGO (CHILE) METROS 2 EDIFICIO CORPORATIVO DE ENDESA (CHILE) LUMINARIAS

14 DONDE SE APLICAN? EJEMPLOS AEROPUERTO DE LATACUNGA (ECUADOR) MINISTERIO DE LA VIVIENDA MADRID (SPAIN)

15 DONDE SE APLICAN? EJEMPLOS COLEGIO DE LOS MARISTAS LOGROÑO (ESPAÑA) UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE FARMACIA MADRID (ESPAÑA)

16 DONDE SE APLICAN? EJEMPLOS CENTRO COMERCIAL ANEC BLAU BARCELONA (ESPAÑA) SISTEMA DE CONTROL DE ALUMBRADO EXTERIOR LED BARBATE (CADIZ) LUMINARIAS

17 REDES DE CONTROL: 1ª GENERACIÓN 1ª Generación Arquitectura Centralizada Procesador centralizado Inteligencia no Integrada Punto de fallo único Maestro/Esclavo - Un dispositivo de control maestro sencillo o un panel, toma las decisiones de control - El controlador Maestro continuamente solicita datos a los dispositivos de entrada y direcciona los dispositivos de salida con esos valores - Punto de fallo único - Dificultad de ampliación - Costoso de instalar necesita más cable para conectar sensores y actuadores - Modelo de programación propietaria

18 REDES DE CONTROL: 2ª GENERACIÓN 2ª Generación PLCs en Red Inteligencia Distribuida Procesador centralizado Se reduce el punto de fallo único Maestro/Esclavo Descentralizado - Se añaden Controladores de Lógica Programable (PLCs) entre el procesador central y los dispositivos. - Los Controladores maestros toman las decisiones de control. - El controlador Maestro interroga contínuamente a los dispositivos para obtener datos y envía comandos para activar estados. - Requerimiento de cableado reducido sustancialmente - Reducido punto de fallo - Modelo de programación propietaria

19 26 REDES DE CONTROL: 3ª GENERACIÓN 3ª Generación La Monitorización y control pueden ser situados en cualquier punto de la red No necesario después de completar la instalación Automatización Distribuida Inteligencia Distribuida Nodos/Dispositivos Inteligentes No se necesita procesador central Se elimina el punto de fallo único Punto-a-Punto (Peer to Peer) - Inteligencia de Control distribuido en todos los dispositivos a controlar. - No existe un único punto de fallo - Fácil de ampliar y de añadir más dispositivos. - Instalación de cable menos costosa - Conducido por eventos Los dispositivos envían la información de control a la red

20 NUESTRA TECNOLOGÍA LONWORKS ISO EN14908

21 OBJETIVOS DEL SISTEMA DE CONTROL Para Qué? Eficiencia Energética EDIFICIO VERDE Confort del Usuario Seguridad Ayuda a la Gestión

22 CONCEPTOS CONTROL AUTOMATIZACIÓN CONSUMO GESTIÓN SEGURIDAD ENERGÍA COMUNICACIONES CONFORT

23 INMOTICA Y ENERGIA LOS EDIFICIOS TERCIARIOS SON GRANDES CONSUMIDORES DE ENERGIA POR DOS MOTIVOS: 1.- MAL DISEÑADOS ARQUITECTONICAMENTE 2.- MAL USO Y POCA CONCIENCIA DE SUS OCUPANTES. o La base es la arquitectura bioclimática pasiva. o Soluciones adecuadas al entorno y clima local

24 INMOTICA Y ENERGIA sobre ella implementamos soluciones de bioclimática activa, que realizan una adaptación dinámica a las condiciones instantáneas. ESTOS CONTROLES AYUDAN A OPTIMIZAR EL DISEÑO ARQUITECTONICO.

25 INMOTICA Y ENERGIA o Acciones sobre la envolvente del edificio o Sombrear el edificio en verano controlando: o Persianas o Toldos o Lamas

26 INMOTICA: MERCADOS HOTELES. OFICINAS. CENTROS COMERCIALES. RESIDENCIAS DE TERCERA EDAD. UNIVERSIDADES, MUSEOS Y COLEGIOS. AEROPUERTOS Y ESTACIONES DE TRENES Y METRO. CENTROS DEPORTIVOS Y DE PÚBLICA CONCURRENCIA HOSPITALES....

27 INMOTICA: SERVICIOS INMÓTICA: es la integración total de las instalaciones y servicios de un edificio, en un sistema de automatización. - Iluminación. - Climatización. - Control de accesos. - Ventilación. - Alarmas técnicas. - Cuadros eléctricos. - Ascensores. - Sistema de incendios. - Seguridad. - Gestión de consumos. -...

28 EL CONTROL DENTRO DEL EDIFICIO o OBJETIVO: GESTIONAR LAS INSTALACIONES Y RACIONALIZAR EL CONSUMO ENERGÉTICO DEL EDIFICIO EVITANDO EL MAL USO DE LA ENERGÍA BUILDING MANAGEMENT SYSTEM (BMS): control de las instalaciones comunes de un edificio. - Cuadros eléctricos. - Iluminación común y exterior. - Plantas de producción. - Ascensores ROOM MANAGEMENT SYSTEM (RMS): control de las instalaciones particulares de cada una de las estancias. - Iluminación. - Control de accesos. - Climatización. - Persianas. -...

29 EL CONTROL DENTRO DEL EDIFICIO

33 CONTROL DE CLIMATIZACIÓN INMÓTICA SUBSISTEMAS Ahorro energético entre un 20% y un 40%. Ahorro energético del 7% por grado restringido. Limitación de la temperatura a partir de temperatura exterior. Apagado en caso de ventana abierta. Cambio de temperatura de consigna en caso de no presencia. Apagado en caso de check out de la habitación: por horario en oficinas y por reserva en hoteles. Control por termostato en caso de estancias privadas y control desde puesto central de supervisión en caso de estancias comunes. Mantenimiento predictivo mediante listados y alarmas de horas de funcionamiento. Cambio de filtros y revisiones de equipos.

34 CASO PRÁCTICO Cambio del punto de consigna en un hotel. PROBLEMA. Aumento del 21% en la factura eléctrica del hotel. Consulta al Integrador del sistema de control. RAZÓN: cambio de la temperatura de consigna. Un empleado del hotel había cambiado el limitador de temperatura de 22 a 20 grados. Comprobación de ahorro de aproximadamente un 10% por cada grado de restricción. Hay publicados informes y estudios de consultoras de ahorros medios de un 7% por grado restringido. El coste del error fue de 5000 /Mes.

35 CASO PRÁCTICO

36 INMÓTICA SUBSISTEMAS CONTROL DE ILUMINACIÓN Ahorro energético de más del 30%, aumento de la vida de la luminaria y confort del usuario. Regulación en plano de trabajo: ahorro energético y ambiente de la estancia adecuado a su uso. Apagado automático al no detectar presencia. Configurable de 1 segundo a 18 horas. Programación horaria sin necesidad de control central. Encendido automático. Realización de escenas. Mantenimiento predictivo: monitorización de horas de funcionamiento. Posibilidad de control DALI para realizar un cableado virtual y control de averías.

37 INMÓTICA SUBSISTEMAS CONTROL DE PERSIANAS. Ahorro energético y ambiente adecuado al uso de la estancia. Aísla térmicamente el edificio y evita deslumbramientos automáticamente. Aprovechamiento de la luz natural de mayor calidad. Posible utilización como despertador en hoteles y geriátricos. CONTROL DE TOLDOS. Ahorro energético al aislar térmicamente el edificio de manera automática. En caso de lluvia y viento se recogen para evitar averías.

38 INMÓTICA SUBSISTEMAS CONTROL DE ACCESOS Mediante tarjetas de proximidad o magnética. Acceso con una sola tarjeta a todas las estancias permitidas. Servicios personalizables según el tipo de acceso. Monitorización online de estado de la habitación. Coordinación del servicio de limpieza y mantenimiento. Detección de puerta abierta. Evita problemas de seguridad: baja de tarjetas y grabación de los registros de entradas en base de datos. Cambio de bombín electrónico Gestión de otras instalaciones como parking, gimnasios, SPA, etc.

39 Control Integral de un Centro Comercial ANALISIS DE ESTUDIO: HOTELES 39

40 ANÁLISIS: HOTELES ANÁLISIS DEL CONSUMO ENERGÉTICO El consumo energético es uno de los grandes gastos que tiene un hotel. El sistema de iluminación y de climatización representan en conjunto aproximadamente entre un 40% y un 60% del consumo energético, sin embargo representan aproximadamente un 80% del consumo eléctrico. No necesariamente se necesita aumentar el consumo energético para poder dar un mayor servicio a las personas que se estén hospedando en el hotel. Esto quiere decir que usando diferentes medidas se puede llegar a una eficiencia óptima, es decir, cuando el consumo y el confort están en proporciones apropiadas. Hay que tener en cuenta también que las personas que se hospedan en los hoteles no tienen conciencia sobre el consumo energético que pueda generar, ya que no lo pagan, por lo que las medidas a tomar deben ser transparentes para ellos.

41 ANÁLISIS: HOTELES USO DE ENERGÍA EN UN HOTEL Los Más Usados Eléctrica ( 55%): Iluminación, Climatización, Refrigeración. Térmica - Gas ( 45%): Calefacción, Aguas Calientes Sanitarias (ACS). En función del coste energético, se aprecia un porcentaje notablemente superior de energía eléctrica (un 71% del coste total), debido a que el coste unitario de la energía eléctrica es considerablemente superior al coste unitario de la energía térmica.

42 ANÁLISIS: HOTELES DISTRIBUCIÓN DEL CONSUMO ELÉCTRICO

43 ANÁLISIS: HOTELES DISTRIBUCIÓN DEL CONSUMO ENERGÉTICO EN UN HOTEL 43

44 ANÁLISIS: HOTELES

45 ANÁLISIS: HOTELES

46 BEM SI NO SABEMOS DONDE Y CUANTO CONSUMIMOS DENTRO DE UN EDIFICIO POR DONDE EMPEZAMOS? CUANTO PODEMOS DISMINUIR NUESTROS CONSUMOS? Control y Monitorización de la Energía BEM - GESTIÓN ENERGÉTICA EN EDIFICIOS

47 BEM Banks Educatio n JefeFacility Mantenimiento manager - - Gestor Energy Energético Manager Service Stations Retail Stores

48 BEM:EJEMPLO ATIPICO DE EDIFICIO Distribucion del consumo semanal de un CPD ILUM (20º ext) AC_CPD (20º ext) CPD TOTAL Kw Coste

49 BEMs: Solución Típica Edificio 1 Software de Gestión de Energía Mantenimiento Medidor SmartServers Internet XML-RPC Datos Públicos Edificio 2 Medidor

50 Gestión de Energía en Edificios Objetivo: consumir menos energía Conicimiento Analisis Conservar Informes Medir Analizar Ahorrar Informar Usar menos energía manteniendo o mejorando la QoS

51 Fase 1 Conocimiento de Consumos Medida del Uso de la energía por zonas Perfil de consumo exacto, en tiempo real Visibilidad del consumo de Energía 51

52 Eduficio 1 Edificio N TCP/IP Servidor Fase 1 Edificio Piloto Enlace IP (ej. ADSL) Ethernet/XML i.lon SmartServer ModBus Medidores de calor/frio Medidores eléctricos Medidores de caudal

53 Conocimiento de Consumos 72 F 53

54 Fase 2 Análisis Factores de Comportamiento Luces encendidas fuera de hora Temperaturas de consigna demasiado altas o demasiado bajas Sistemas encendidos en zonas no ocupadas Puertas/ventanas dejadas abiertas La Energía se consume en exceso en áreas no necesarias y cuando no se necesita 54

55 Fase 2 Análisis Infraestructura Equipos antiguos Equipos defectuosos Identificar áreas potenciales de ahorro Estudio de tarifas más ventajosas La Energía se gasta en equipamiento defectuoso o usasdo en horas del día no adecuadas 55

56 56 Fase 2 Análisis

57 Fase 3 Ahorro de Energía Programación horaria On/off Rango de Temperatura de consigna limitado Detección de Presencia Políticas de control centralizadas Revisión de facturas Sustitución de dispositivos defectuosos Instalación Simple y de bajo coste Ahorros Inmediatos y escalables 57

58 Fase 3 Ahorro de Energía Instalar dispositivos de control de energía Ajuste y revisión del BMS (si existe) Intervenciones manuales 58

59 Edificio 1 Edificio n TCP/IP Servidor Desde fase 1... Enlace IP (p.ej. ADSL) Ethernet i.lon SmartServer ModBus Medidores Calor/Frio Medidores Eléctricos Medidores de Caudal

60 Edificio 1 Edificio n TCP/IP Servidor...a la fase 3 EnlaceIP (p. ej ADSL) Ethernet i.lon SmartServer ModBus Cargas eléctricas Críticas bajo control Presencia, Temperatura, Sensores Humedad Temp Consigna Ventilatcón Iluminación

61 Fase 4 Informes Energéticos Desviación de consumos Previsiones Certificados Energéticos Mantener los ahorros 61

62 FIN Muchas gracias por su atención y recuerden, La energía más limpia es aquella que no se gasta. 62